·P0口:P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口,作为输出口用时,每个引脚能驱动8个TTL逻辑门电路。当对0端口写入1时,可以作为高阻抗输入端使用。
当P0口访问外部程序存储器或数据存储器时,它还可设定成地址数据总线复用的形式。在这种模式下,P0口具有内部上拉电阻。
在EPROM编程时,P0口接收指令字节,同时输出指令字节在程序校验时。程序校验时需要外接上拉电阻。
·P1口:P1口是一带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P1口的输出缓冲能接受或输出4个TTL逻辑门电路。当对P1口写1时,它们被内部的上拉电阻拉升为高电平,此时可以作为输入端使用。当作为输入端使用时,P1口因为内部存在上拉电阻,所以当外部被拉低时会输出一个低电流(IIL)。
·P2口:P2是一带有内部上拉电阻的8位双向的I/O端口。P2口的输出缓冲能驱动4个TTL逻辑门电路。当向P2口写1时,通过内部上拉电阻把端口拉到高电平,此时可以用作输入口。作为输入口,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出电流(IIL)。
P2口在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器(例如MOVX @ DPTR)时,P2口送出高8位地址数据。在这种情况下,P2口使用强大的内部上拉电阻功能当输出1时。当利用8位地址线访问外部数据存储器时(例MOVX @R1),P2口输出特殊功能寄存器的内容。 当EPROM编程或校验时,P2口同时接收高8位地址和一些控制信号。 ·P3口:P3是一带有内部上拉电阻的8位双向的I/O端口。P3口的输出缓冲能驱动4个TTL逻辑门电路。当向P3口写1时,通过内部上拉电
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阻把端口拉到高电平,此时可以用作输入口。作为输入口,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出电流(IIL)。 P3口同时具有多种特殊功能,具体如下表1所示:
端口引脚 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7
表1 P3口的第二功能
·RST:复位输入。当振荡器工作时,RST引脚出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。
·ALE/ :当访问外部存储器时,地址锁存允许是一输出脉冲,用以锁存地址的低8位字节。当在Flash编程时还可以作为编程脉冲输出。 一般情况下,ALE是以晶振频率的1/6输出,可以用作外部时钟或定时
第二功能 RXD (串行输入口) TXD(串行输出口) (外部中断0) (外部中断1) T0(定时器0) T1(定时器1) (外部数据存储器写选通) (外部数据存储器都选通) 12
目的。但也要注意,每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。 · :程序存储允许时外部程序存储器的读选通信号。当AT89C52执行外部程序存储器的指令时,每个机器周期 两次有效,除了当访问外部数据存储器时, 将跳过两个信号。
· /VPP:外部访问允许。为了使单片机能够有效的传送外部数据存储器从0000H到FFFH单元的指令, 必须同GND相连接。需要主要的是,如果加密位1被编程,复位时EA端会自动内部锁存。 当执行内部编程指令时, 应该接到VCC端。
·XTAL1:振荡器反相放大器以及内部时钟电路的输入端。 ·XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。 2.3 信号调理及放大整形模块 2.3.1 工作原理
放大整形系统包括衰减器、跟随器、放大器、施密特触发器。它将正弦输入信号Vx整形成同频率方波Vo,幅值过大的被测信号经过分压器分压送入后级放大器,以避免波形失真。由运算放大器构成的射级跟随器起阻抗变换作用,使输入阻抗提高。同相输入的运算放大器的放大倍数为(R3+R4)/R3,改变R3的大小可以改变放大倍数。系统的整形电路由施密特触发器组成,整形后的方波送至单片机以便计数。
由于输入的信号幅度是不确定、可能很大也有可能很小,这样对于输入信号的测量就不方便了,过大可能会把器件烧毁,过小可能器件检测不到,所以在设计中采用了这个信号调理电路对输入的波形进行阻抗变换、放大限幅和整形,信号调理部分电路具体实现电路原理图和参数如
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下图3所示:[4]
图3 信号处理
图中D1—D4为肖特基二极管(DIODE),本设计中选用IN4148。D5为稳压二极管,本设计选用的稳压二极管IN4625,其中R1、R2、R5、R6为10KΩ,R4为150KΩ,R3为500KΩ的电位器。[5] 2.3.2 信号放大仿真
下图为当R3=50KΩ时输入信号频率为100Hz,幅度为1V在输入端和R1左端测得的信号仿真图,由运算放大器的放大倍数为(R3+R4)/R3可得到放大后的频率不变,幅度放大了四倍。
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图4 信号放大仿真 2.3.3 信号转换成方波后的仿真图
下图为当R3=50KΩ时输入信号频率为100Hz,幅度为1V在输出端测得的仿真波形图,频率不变,幅度为5V。
图5 转换方波 2.3.4 LF353双运算放大器简介
集成电路运算放大器是一种高电压增益、高输入电阻和低输出电阻的多级直接耦合放大电路,它的类型很多,电路也不一样,但结构具有共同之处,图6表示集成运放的内部电路组成原理框图。图中输入级一般
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